FR3105348A1 - Light module for lighting and / or signaling device - Google Patents
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Abstract
Titre : Module lumineux pour dispositif d’éclairage et/ou de signalisation La présente invention concerne un module lumineux (2) comprenant au moins une source lumineuse (3) et un écran (5) au moins partiellement transparent, l’écran (5) présentant une première face (53) et une deuxième face (54) opposée et définissant entre elles l’épaisseur de l’écran bi-matière (5), la source lumineuse (3) étant configurée pour émettre une pluralité de rayons lumineux (9) au sein de l’écran (5) selon une première direction d’émission principale sensiblement parallèle aux faces (53, 54) de l’écran, caractérisé en ce que l’écran (5) est un écran bi-matière comprenant deux matériaux dont les taux de voile sont différents et parmi lesquels un premier matériau (6), présentant un premier taux de voile et formant un matériau de base de l’écran, et un deuxième matériau (7), présentant un deuxième taux de voile supérieur au premier taux de voile et disposé partiellement dans l’épaisseur de l’écran bi-matière (5), le deuxième matériau (7) étant configuré pour dévier les rayons lumineux selon une deuxième direction d’émission en direction de la première face (53) ou de la deuxième face (54). L’invention couvre également un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant un tel module lumineux (2). Figure pour l’abrégé : Fig 2Title: Light module for a lighting and / or signaling device The present invention relates to a light module (2) comprising at least one light source (3) and a screen (5) at least partially transparent, the screen (5) having a first face (53) and a second face (54) opposite and defining between them the thickness of the bi-material screen (5), the light source (3) being configured to emit a plurality of light rays (9) ) within the screen (5) in a first main emission direction substantially parallel to the faces (53, 54) of the screen, characterized in that the screen (5) is a bi-material screen comprising two materials of which the haze rates are different and among which a first material (6), having a first rate of haze and forming a base material of the screen, and a second material (7), having a second higher haze rate at the first rate of haze and partially arranged in the thickness of the bi-material screen (5), the second material (7) being configured to deflect the light rays in a second direction of emission towards the first face (53) or the second face (54). The invention also covers a lighting and / or signaling device comprising such a light module (2). Figure for the abstract: Fig 2
Description
La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs d’éclairage et/ ou de signalisation au sein d’un véhicule automobile, et plus particulièrement des modules lumineux utilisés pour produire un tel éclairage et/ou une telle signalisation.The present invention relates to the field of lighting and/or signaling devices within a motor vehicle, and more particularly to light modules used to produce such lighting and/or such signaling.
Les dispositifs d’éclairage et/ou de signalisation doivent répondre à une double problématique qui est d’une part de renforcer l’aspect esthétique pour l’observateur extérieur et d’autre part de répondre aux normes d’éclairage et/ou de signalisation en vigueur.The lighting and/or signaling devices must respond to a double problem which is on the one hand to reinforce the aesthetic appearance for the outside observer and on the other hand to meet the lighting and/or signaling standards. in force.
Dans ce contexte, les équipementiers visent à proposer des dispositifs lumineux susceptibles de présenter une identité visuelle reconnaissable, et notamment par l’intégration de motifs lumineux propres à un dispositif lumineux donné. On connait dès lors l’utilisation de zones diffusantes pour générer un faisceau lumineux en sortie du dispositif lumineux qui soit identifiable de l’extérieur et donc la forme peut être modulée en fonction de la configuration de la zone diffusante.In this context, equipment manufacturers aim to offer light devices capable of presenting a recognizable visual identity, and in particular by integrating light patterns specific to a given light device. We therefore know the use of diffusing zones to generate a light beam at the output of the light device which is identifiable from the outside and therefore the shape can be modulated according to the configuration of the diffusing zone.
Certains matériaux connus pour être considérés comme diffusants sont actuellement utilisés. Il est par exemple connu d’utiliser des micro-optiques, notamment des centres de diffusion ou encore des motifs optiques, de dimensions inférieures à 1 mm, pour diffuser les rayons lumineux émis par une source lumineuse du module lumineux, mais la signature résultante peut visuellement former des pixels et donc une certaine forme de discontinuité. Une autre technique utilisée dans ce domaine est de mettre en place un grainage au niveau d’une surface de sortie des rayons lumineux afin de diffuser ces derniers. Le résultat est ainsi homogène mais un tel grainage a tendance à être visible en aspect éteint, causant alors un défaut d’esthétisme.Certain materials known to be considered as diffusing are currently used. It is for example known to use micro-optics, in particular diffusion centers or even optical patterns, of dimensions less than 1 mm, to diffuse the light rays emitted by a light source of the light module, but the resulting signature can visually form pixels and therefore some form of discontinuity. Another technique used in this field is to set up a graining at the level of an exit surface of the light rays in order to diffuse them. The result is thus homogeneous, but such graining tends to be visible in the off aspect, then causing an aesthetic defect.
La présente invention vise à répondre à ces inconvénients en proposant un module lumineux pour dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule, comprenant au moins une source lumineuse et un écran au moins partiellement transparent, l’écran présentant une première face et une deuxième face opposée, reliées entre elles par une pluralité de bords et définissant entre elles l’épaisseur de l’écran bi-matière, la source lumineuse étant agencée en regard d’un des bords et configurée pour émettre une pluralité de rayons lumineux au sein de l’écran selon une première direction d’émission principale sensiblement parallèle aux faces de l’écran, caractérisé en ce que l’écran est un écran bi-matière comprenant deux matériaux dont les taux de voile sont différents et parmi lesquels un premier matériau, présentant un premier taux de voile et formant un matériau de base de l’écran, et un deuxième matériau, présentant un deuxième taux de voile supérieur au premier taux de voile et disposé partiellement dans l’épaisseur de l’écran bi-matière, le deuxième matériau étant configuré pour dévier les rayons lumineux selon une deuxième direction d’émission en direction de la première face ou de la deuxième face.The present invention aims to respond to these drawbacks by proposing a light module for a vehicle lighting and/or signaling device, comprising at least one light source and an at least partially transparent screen, the screen having a first side and a second opposite face, interconnected by a plurality of edges and defining between them the thickness of the bi-material screen, the light source being arranged facing one of the edges and configured to emit a plurality of light rays within the screen along a first main emission direction substantially parallel to the faces of the screen, characterized in that the screen is a bi-material screen comprising two materials whose haze ratios are different and among which a first material, having a first haze rate and forming a base material of the screen, and a second material, having a second haze rate greater than the first haze rate and partially disposed in the thickness of the bi- material, the second material being configured to deflect the light rays in a second direction of emission towards the first face or the second face.
La source lumineuse peut par exemple être une diode électroluminescente qui émet des rayons lumineux au sein de l’écran bi-matière. Les rayons lumineux sont aptes à traverser l’écran bi-matière, que ce soit le premier matériau, ou matériau transparent ou le deuxième matériau, ou matériau diffusant. Ce dernier est en revanche apte à diffuser partiellement les rayons lumineux le traversant, une partie des rayons lumineux non diffusée traversant le matériau diffusant. Ainsi, les rayons lumineux émanant du module lumineux correspondent aux rayons lumineux ayant été diffusés par le matériau diffusant de l’écran bi-matière. Le matériau diffusant peut par exemple être mis en place par surmoulage du matériau transparent.The light source can for example be a light-emitting diode which emits light rays within the bi-material screen. The light rays are able to pass through the bi-material screen, whether it is the first material, or transparent material or the second material, or diffusing material. The latter is, on the other hand, capable of partially diffusing the light rays passing through it, a part of the non-diffused light rays passing through the diffusing material. Thus, the light rays emanating from the light module correspond to the light rays having been diffused by the diffusing material of the bi-material screen. The diffusing material can for example be put in place by overmolding the transparent material.
L’écran bi-matière est notamment configuré pour guider les rayons lumineux émis par l’au moins une source lumineuse par réflexions internes totales successives, depuis un bord de l’écran, en regard duquel est agencée l’au moins une source lumineuse et formant à cet effet une zone d’entrée des rayons lumineux, jusqu’à une zone de sortie, qui peut notamment consister en une face principale de l’écran, perpendiculaire au bord formant la zone d’entrée.The bi-material screen is in particular configured to guide the light rays emitted by the at least one light source by successive total internal reflections, from an edge of the screen, opposite which the at least one light source is arranged and forming for this purpose an entry zone for the light rays, up to an exit zone, which may in particular consist of a main face of the screen, perpendicular to the edge forming the entry zone.
Le taux de voile, également connu sous le terme anglo-saxon de «haze» est une valeur dépendante de la composition du matériau diffusant. Un taux de voile faible assure au matériau diffusant de ne pas être visible en aspect éteint, solutionnant ainsi le problème de visibilité en aspect éteint pouvant survenir lorsqu’un traitement de surface diffusant de type grainage est utilisé. Par ailleurs, le taux de voile du matériau diffusant se doit d’être suffisamment conséquent pour conserver le phénomène de diffusion, afin d’obtenir une signature homogène.The haze rate, also known by the Anglo-Saxon term “haze”, is a value that depends on the composition of the diffusing material. A low haze rate ensures that the diffusing material is not visible in the extinguished aspect, thus solving the problem of visibility in the extinguished aspect that can arise when a diffusing surface treatment such as graining is used. In addition, the rate of haze of the diffusing material must be sufficiently substantial to preserve the phenomenon of diffusion, in order to obtain a homogeneous signature.
Tel qu’évoqué, selon l’invention, la dimension transversale des motifs en saillie des faces de l’écran est inférieure ou égale à la moitié de la dimension transversale correspondante de l’écran, c’est-à-dire son épaisseur. De la sorte, on assure d’une part que le matériau de base soit toujours suffisamment présent pour assurer la tenue mécanique de l’écran d’un bord à l’autre, et on s’assure qu’au moins une partie des rayons lumineux arrive au bord opposé du bord d’où ils ont été émis, ce qui permet d’assurer que chaque motif soit éclairé.As mentioned, according to the invention, the transverse dimension of the patterns projecting from the faces of the screen is less than or equal to half of the corresponding transverse dimension of the screen, that is to say its thickness. In this way, it is ensured on the one hand that the base material is always sufficiently present to ensure the mechanical strength of the screen from one edge to the other, and it is ensured that at least part of the rays luminous arrives at the opposite edge of the edge from which they were emitted, which makes it possible to ensure that each pattern is illuminated.
Selon une caractéristique de l’invention, la valeur du deuxième taux de voile est située entre 1% et 10%.According to one characteristic of the invention, the value of the second degree of veiling is situated between 1% and 10%.
Selon une caractéristique de l’invention, le taux de voile du matériau diffusant, c’est à dire la valeur du deuxième taux de voile, peut présenter avantageusement une valeur comprise entre 2% et 5%. Il a en effet été constaté après test par les inventeurs qu’un taux de voile compris entre 2% et 5% est une plage de valeurs optimale pour allier la fonction diffusante du matériau diffusant, tout en maintenant ce dernier non visible à l’œil nu lorsque le module lumineux est éteint.According to one characteristic of the invention, the haze rate of the diffusing material, that is to say the value of the second haze rate, can advantageously have a value of between 2% and 5%. It has in fact been observed after testing by the inventors that a haze rate of between 2% and 5% is an optimal range of values for combining the diffusing function of the diffusing material, while maintaining the latter not visible to the eye. bare when the light module is off.
Selon une caractéristique de l’invention, le premier taux de voile, associé au premier matériau transparent, est inférieur à 1%.According to one characteristic of the invention, the first haze rate, associated with the first transparent material, is less than 1%.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième matériau s’étend en saillie de la première face et/ou de la deuxième face de l’écran bi-matière, sur une dimension inférieure ou égale à la moitié de l’épaisseur de l’écran bi-matière.According to one characteristic of the invention, the second material extends projecting from the first face and/or from the second face of the bi-material screen, over a dimension less than or equal to half the thickness of the screen. bi-material screen.
La première face ou la deuxième face de l’écran bi-matière peut correspondre à une face de sortie des rayons lumineux après être diffusé par le matériau diffusant. Le fait d’avoir du matériau diffusant sur chacune des faces de l’écran bi-matière permet de faire varier la diffusion des rayons émis au sein du système afin d’équilibrer cette dernière en termes d’homogénéité.The first face or the second face of the bi-material screen may correspond to an exit face for the light rays after being diffused by the diffusing material. The fact of having diffusing material on each side of the bi-material screen makes it possible to vary the diffusion of the rays emitted within the system in order to balance the latter in terms of homogeneity.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième matériau se présente sous la forme de motifs agencés, le long de la première direction d’émission principale, en alternance sur la première face et sur la deuxième face.According to one characteristic of the invention, the second material is in the form of patterns arranged along the first main emission direction, alternately on the first face and on the second face.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième matériau se présente sous la forme de motifs ponctuels agencés en matrice sur la première face et/ou la deuxième face, notamment pour être sur un trajet des rayons lumineux.According to one characteristic of the invention, the second material is in the form of point patterns arranged in a matrix on the first face and/or the second face, in particular to be in a path of the light rays.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième matériau se présente sous la forme de motifs en bandes parallèles les unes aux autres le long d’un axe d’élongation principal.According to a feature of the invention, the second material is in the form of strip patterns parallel to each other along a main elongation axis.
Selon une caractéristique de l’invention, le module lumineux comprend une pluralité de sources lumineuses disposée sur une carte de circuits imprimés s’étendant le long d’un bord sécant aux bandes de l’écran bi-matière, chacune des sources lumineuses étant disposée en regard d’une des bandes et émettant les rayons lumineux dans l’axe d’élongation principal de la bande associée. Par bord de l’écran bi-matière, il faut comprendre l’un des côtés de l’écran sécant à l’axe d’élongation principal des bandes de matériau diffusant. La carte de circuits imprimés comprend donc une pluralité de sources lumineuses répartie de manière similaire à la répartition des bandes au sein de l’écran bi-matière, et ce afin que chacune des sources lumineuses émette des rayons lumineux à travers chacune des bandes. Une telle disposition permet une diffusion optimale des rayons lumineux.According to one characteristic of the invention, the light module comprises a plurality of light sources arranged on a printed circuit board extending along an edge secant to the strips of the bi-material screen, each of the light sources being arranged opposite one of the bands and emitting the light rays in the main elongation axis of the associated band. By edge of the bi-material screen, it is necessary to understand one of the sides of the screen secant to the main axis of elongation of the bands of diffusing material. The printed circuit board therefore comprises a plurality of light sources distributed in a manner similar to the distribution of the strips within the bi-material screen, so that each of the light sources emits light rays through each of the strips. Such an arrangement allows optimum diffusion of the light rays.
Selon une caractéristique de l’invention, le premier matériau, ou matériau transparent, et le deuxième matériau, ou matériau diffusant, sont de même nature. Le matériau transparent et le matériau diffusant peuvent par exemple être tous deux du polyméthacrylate de méthyl ou du polycarbonate. Le fait d’utiliser le même type de matériau pour le matériau transparent et le matériau diffusant permet d’éviter des rayonnements lumineux parasites, par exemple des phénomènes de réfraction non voulus suite au changement d’indice de réfraction entre les deux matériaux. Le fait d’utiliser le même type de matériau facilite également le surmoulage du matériau diffusant au matériau transparent.According to one characteristic of the invention, the first material, or transparent material, and the second material, or diffusing material, are of the same nature. The transparent material and the diffusing material can for example both be polymethyl methacrylate or polycarbonate. The fact of using the same type of material for the transparent material and the diffusing material makes it possible to avoid parasitic light radiation, for example unwanted refraction phenomena following the change in refractive index between the two materials. Using the same type of material also makes it easier to overmold the diffusing material to the transparent material.
Selon une caractéristique de l’invention, le module lumineux peut comprendre au moins un écran bi-matière additionnel formé de deux matériaux dont les taux de voile sont différents d’un matériau à l’autre, l’écran bi-matière et l’au moins un écran bi-matière additionnel étant associé à une ou plusieurs sources lumineuses qui leur sont propres. Ainsi, le module lumineux peut par exemple comprendre un premier écran bi-matière et un deuxième écran bi-matière, tous deux éclairés par au moins une source lumineuse, et assurant la diffusion des rayons lumineux émis par les sources lumineuses. Le fait d’avoir une pluralité d’écrans permet d’étendre les possibilités d’apparences lumineuses créées non seulement par la forme des motifs du matériau diffusant, mais également par la position de la pluralité d’écrans bi-matière. Le positionnement des écrans bi-matière peut varier en fonction du besoin. Les écrans bi-matière peuvent par exemple être parallèles entre eux et superposés l’un par rapport à l’autre.According to one characteristic of the invention, the light module can comprise at least one additional bi-material screen formed of two materials whose haze ratios are different from one material to another, the bi-material screen and the at least one additional bi-material screen being associated with one or more light sources specific to them. Thus, the light module can for example comprise a first bi-material screen and a second bi-material screen, both illuminated by at least one light source, and ensuring the diffusion of the light rays emitted by the light sources. The fact of having a plurality of screens makes it possible to extend the possibilities of luminous appearances created not only by the shape of the patterns of the diffusing material, but also by the position of the plurality of bi-material screens. The positioning of bi-material screens may vary depending on the need. Bi-material screens can for example be parallel to each other and superimposed on each other.
L’invention couvre également un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprenant un module lumineux tel que décrit précédemment. Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation peut par exemple être placé au niveau de l’un des projecteurs du véhicule, par exemple un phare ou un feu arrière. Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation peut également être disposé au sein de l’habitacle du véhicule dans un objectif esthétique. Le module lumineux participe au moins partiellement à un rayonnement lumineux émis par le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation.The invention also covers a lighting and/or signaling device comprising a light module as described above. The lighting and/or signaling device can for example be placed at the level of one of the headlights of the vehicle, for example a headlight or a rear light. The lighting and/or signaling device can also be arranged within the passenger compartment of the vehicle for aesthetic purposes. The light module participates at least partially in light radiation emitted by the lighting and/or signaling device.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation comprend une unité d’éclairage et/ou de signalisation émettant au moins un faisceau lumineux, le module lumineux émettant des rayons complémentaires au faisceau lumineux émis par l’unité d’éclairage et/ou de signalisation. Le module lumineux peut ne pas participer seul à l’éclairage et/ou à la signalisation du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation mais assiste l’unité d’éclairage et/ou de signalisation afin d’obtenir une somme de rayons lumineux suffisants pour assurer la fonction du dispositif d’éclairage et/ou de signalisation.According to one characteristic of the invention, the lighting and/or signaling device comprises a lighting and/or signaling unit emitting at least one light beam, the light module emitting rays complementary to the light beam emitted by the lighting and/or signaling unit. The light module may not participate alone in the lighting and/or signaling of the lighting and/or signaling device but assists the lighting and/or signaling unit in order to obtain a sum of light rays sufficient to ensure the function of the lighting and/or signaling device.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent through the description which follows on the one hand, and several embodiments given by way of indication and not limiting with reference to the appended diagrammatic drawings on the other hand, on which :
La figure 1 représente un module lumineux 2, pouvant être mis en place au sein d’un véhicule, et apte à générer un rayonnement lumineux dans un but d’éclairage et/ou de signalisation. Le module lumineux 2 comprend au moins une source lumineuse 3 disposée sur une carte de circuit imprimée 4, et un écran bi-matière 5. Dans l’exemple illustré, six sources lumineuses sont visibles sans que cela soit limitatif de l’invention.FIG. 1 represents a light module 2, which can be installed within a vehicle, and capable of generating light radiation for the purpose of lighting and/or signaling. The light module 2 comprises at least one light source 3 arranged on a printed circuit board 4, and a bi-material screen 5. In the example illustrated, six light sources are visible without this being limiting of the invention.
Les sources lumineuses 3 peuvent par exemple être fixées à la carte de circuits imprimés 4 par soudage, permettant une liaison électronique avec une unité de commande, non représentée sur la figure 1, configurée pour allumer ou éteindre les sources lumineuses 3. Les sources lumineuses 3 peuvent par exemple être des diodes électroluminescentes, autrement connues sous l’appellation LED, et elles sont configurées pour émettre des rayons lumineux à une longueur d’onde correspondant à une couleur permettant au module lumineux 2 de remplir une fonction d’éclairage et/ou de signalisation, notamment en fonction d’une localisation de ce module lumineux 2 au sein du véhicule.The light sources 3 can for example be fixed to the printed circuit board 4 by soldering, allowing an electronic link with a control unit, not shown in FIG. 1, configured to switch the light sources 3 on or off. The light sources 3 may for example be light-emitting diodes, otherwise known as LEDs, and they are configured to emit light rays at a wavelength corresponding to a color allowing the light module 2 to fulfill a lighting function and/or signaling, in particular according to a location of this light module 2 within the vehicle.
Les sources lumineuses 3 sont disposées au contact ou en regard d’un bord 51 de l’écran bi-matière 5, celui-ci présentant la forme d’une plaque, c’est-à-dire d’une pièce présentant des dimensions de longueur et de largeur, selon des orientations longitudinales et verticales, plus importantes que sa dimension d’épaisseur, selon une orientation transversale perpendiculaire aux orientations longitudinale et verticale. Le bord 51 s’étend ici longitudinalement en définissant l’épaisseur de l’écran bi-matière 5, et il est parallèle ou sensiblement parallèle à la carte de circuits imprimés 4.The light sources 3 are arranged in contact with or opposite an edge 51 of the bi-material screen 5, the latter having the shape of a plate, that is to say a part having dimensions in length and width, along longitudinal and vertical orientations, greater than its thickness dimension, along a transverse orientation perpendicular to the longitudinal and vertical orientations. The edge 51 here extends longitudinally defining the thickness of the bi-material screen 5, and it is parallel or substantially parallel to the printed circuit board 4.
Plus particulièrement, l’écran 5 présente une première face 53 et une deuxième face 54 opposée qui forment les grands côtés de la plaque formée par l’écran. Ces deux faces sont reliées entre elles par une pluralité de bords dont le bord 51 précédemment défini en regard duquel sont disposés les sources lumineuses. L’épaisseur 52 de l’écran bi-matière 5, précédemment évoquée et visible sur la figure 2, est définie comme la distance entre ces deux faces opposées.More particularly, the screen 5 has a first face 53 and a second opposite face 54 which form the long sides of the plate formed by the screen. These two faces are interconnected by a plurality of edges including the previously defined edge 51 opposite which the light sources are arranged. The thickness 52 of the bi-material screen 5, previously mentioned and visible in Figure 2, is defined as the distance between these two opposite faces.
Tel que cela sera décrit ci-après, la deuxième face 54 de l’écran, tournée vers la scène de route sur laquelle on souhaite projeter un faisceau lumineux, forme une face de sortie des rayons lumineux, qui se sont préalablement propagés au sein de l’écran par des réflexions internes totales successives depuis le bord 51 formant une zone d'entrée de ces rayons.As will be described below, the second face 54 of the screen, facing the road scene on which it is desired to project a light beam, forms an exit face for the light rays, which have previously propagated within the screen by successive total internal reflections from the edge 51 forming an entry zone for these rays.
L’écran bi-matière 5 est composé de deux matériaux dont les taux de voile sont différents, à savoir un premier matériau 6, également appelé matériau transparent 6 par la suite, et un deuxième matériau 7, également appelé matériau diffusant 7 par la suite. Plus particulièrement, l’écran bi-matière 5 est formé d’un matériau de base, en ce qu’il est majoritairement présent dans l’écran, et d’un matériau complémentaire, et le matériau de base correspond au premier matériau, ou matériau transparent 6, tandis que le deuxième matériau, ou matériau diffusant 7, forme le matériau complémentaire. A titre d’exemple, dans le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le deuxième matériau 7 forme un matériau complémentaire représentant 5 à 20% du volume total de l’écran bi-matière 5.The bi-material screen 5 is composed of two materials whose veil rates are different, namely a first material 6, also called transparent material 6 below, and a second material 7, also called diffusing material 7 below. . More particularly, the bi-material screen 5 is formed of a base material, in that it is mainly present in the screen, and of a complementary material, and the base material corresponds to the first material, or transparent material 6, while the second material, or diffusing material 7, forms the complementary material. By way of example, in the embodiment illustrated in Figure 1, the second material 7 forms a complementary material representing 5 to 20% of the total volume of the bi-material screen 5.
Le matériau transparent 6 et le matériau diffusant 7 sont des matériaux de même nature, par exemple des matériaux plastiques et notamment des matériaux thermoplastiques. Ils peuvent par exemple être en polyméthacrylate de méthyl ou en polycarbonate. Le fait d’avoir deux matériaux de même nature permet notamment de faciliter la cohésion de l’ensemble lors leur injection ou co-injection et permet d’éviter tout phénomène optique parasite lié à un changement de milieu au cours d’un trajet des rayons lumineux émis par les sources lumineuses 3 au sein de l’écran bi-matière.The transparent material 6 and the diffusing material 7 are materials of the same nature, for example plastic materials and in particular thermoplastic materials. They can for example be polymethyl methacrylate or polycarbonate. The fact of having two materials of the same nature makes it possible in particular to facilitate the cohesion of the assembly during their injection or co-injection and makes it possible to avoid any parasitic optical phenomenon linked to a change of medium during a path of the rays. light emitted by the light sources 3 within the bi-material screen.
Tel qu’évoqué précédemment, le matériau complémentaire diffusant 7 se distingue du matériau de base transparent 6 en ce qu’il présente un taux de voile différent, le taux de voile (ou «Haze» en anglais) reflétant la capacité d'un matériau transparent ou translucide à diffuser la lumière. Notamment, le matériau complémentaire diffusant 7 présente un taux de voile compris entre 1% et 10%, avantageusement entre 2% et 5%, tandis que le matériau de base transparent 6 présente un taux de voile inférieur à 1%.As mentioned previously, the diffusing complementary material 7 differs from the transparent base material 6 in that it has a different haze rate, the haze rate (or "Haze") reflecting the capacity of a material transparent or translucent to diffuse light. In particular, the diffusing complementary material 7 has a haze rate of between 1% and 10%, advantageously between 2% and 5%, while the transparent base material 6 has a haze rate of less than 1%.
Par ailleurs, selon une caractéristique de l’invention, et tel que cela va être détaillé ci-après, le matériau complémentaire diffusant 7 est agencé dans l’épaisseur de l’écran sous forme de motifs, tel que ces motifs s’étendent partiellement dans l’épaisseur de l’écran bi-matière. En d’autres termes, les motifs formés par le matériau diffusant ne s’étendent pas d’une face à l’autre de l’écran, l’épaisseur de l’écran étant toujours au moins partiellement formé du matériau de base transparent 6. Dans ce contexte, le taux de voile du deuxième matériau 7, c’est-à-dire le matériau complémentaire diffusant, est suffisamment élevé, et notamment suffisamment éloigné du taux de voile du premier matériau 6, pour créer un halo autour des rayons lumineux déviés par les motifs correspondants et pour qu’un observateur puisse identifier une zone distincte du reste de l’écran lorsque les sources lumineuses sont allumées. Par ailleurs, ce taux de voile du deuxième matériau est suffisamment faible pour que les motifs ne soient pas visibles vu de l’extérieur du module lumineux 2 lorsque ce dernier est éteint. La présence de matériau diffusant 7 au sein de l’écran bi-matière 5, dans une configuration où les motifs qu’il forme s’étendent partiellement dans l’épaisseur, permet donc rendre apparents les motifs lorsque les sources lumineuses 3 sont activées et de maintenir un esthétisme neutre, c’est-à-dire avec un aspect homogène de l’ensemble lorsque le module est éteint.Furthermore, according to a characteristic of the invention, and as will be detailed below, the complementary diffusing material 7 is arranged in the thickness of the screen in the form of patterns, such that these patterns partially extend in the thickness of the bi-material screen. In other words, the patterns formed by the diffusing material do not extend from one side of the screen to the other, the thickness of the screen always being at least partially formed from the transparent base material 6 In this context, the haze rate of the second material 7, that is to say the complementary diffusing material, is sufficiently high, and in particular sufficiently far from the haze rate of the first material 6, to create a halo around the rays light deflected by the corresponding patterns and so that an observer can identify a separate area from the rest of the screen when the light sources are on. Moreover, this degree of veiling of the second material is sufficiently low for the patterns to be not visible seen from the outside of the light module 2 when the latter is switched off. The presence of diffusing material 7 within the bi-material screen 5, in a configuration where the patterns that it forms extend partially in the thickness, therefore makes it possible to make the patterns apparent when the light sources 3 are activated and to maintain a neutral aesthetic, that is to say with a homogeneous appearance of the whole when the module is switched off.
Le deuxième matériau, ou matériau diffusant 7, peut par exemple être de l’ACRYLITE® LED 8N LD48, présentant un taux de voile inférieur à 2%, ou bien plus particulièrement dans ce cas de matériau partiellement agencé dans l’épaisseur de l’écran, être de l’ACRYLITE® LED 8N LD12, présentant un taux de voile de l'ordre de 5%.The second material, or diffusing material 7, can for example be ACRYLITE® LED 8N LD48, having a veil rate of less than 2%, or even more particularly in this case a material partially arranged in the thickness of the screen, be ACRYLITE® LED 8N LD12, with a haze rate of around 5%.
Tel que cela a été évoqué précédemment, le matériau diffusant 7 forme un matériau complémentaire du matériau de base transparent 6, en formant des motifs qui s’étendent partiellement dans l’épaisseur de l’écran bi-matière.As mentioned previously, the diffusing material 7 forms a complementary material to the transparent base material 6, by forming patterns which extend partially into the thickness of the bi-material screen.
Dans le premier mode de réalisation, le matériau diffusant 7 est présent sous la forme d’une pluralité de motifs ponctuels disséminés à intervalles réguliers dans le matériau transparent. Tel qu’illustré sur la figure 1 ces motifs prennent la forme dans le premier mode de réalisation de parallélépipèdes 8, ici représentés en pointillés car ils sont disposés au sein de l’écran bi-matière 5.In the first embodiment, the diffusing material 7 is present in the form of a plurality of point patterns disseminated at regular intervals in the transparent material. As illustrated in Figure 1 these patterns take the form in the first embodiment of parallelepipeds 8, here shown in dotted lines because they are arranged within the bi-material screen 5.
La figure 2 est une vue de côté de l’écran bi-matière 5 permettant de visualiser l’épaisseur 52 de ce dernier et la caractéristique selon laquelle les motifs 8 de matériau diffusant s’étendent partiellement dans cette épaisseur 52. La figure 2 permet notamment d’observer la propagation des rayons lumineux 9 émis par l’une des sources lumineuses 3 au sein de l’épaisseur 52 de l’écran bi-matière 5. On comprend de la disposition partielle dans l’épaisseur des motifs 8 de matériau diffusant qu’au moins une partie des rayons lumineux émis par la source lumineuse peut s’étendre d’un bord à l’autre de l’écran bi-matière selon la direction d’allongement principale des rayons lumineux. Les parallélépipèdes 8 de matériau diffusant 7 sont représentés sous la forme de hachures et peuvent par exemple être intégrés au sein de l’écran bi-matière 5 par surmoulage des deux matériaux formant cet écran. Sur la figure 2, le matériau diffusant 7 est disposé partiellement dans l’épaisseur 52 de l’écran bi-matière 5 en étant tous agencés du côté de la première face 53 de l’écran bi-matière 5. On pourra notamment définir la première face 53 de l’écran comme la face tournée à l’opposé de la scène de route sur laquelle projeter le faisceau d’éclairage et/ou de signalisation, c’est-à-dire la face opposée à celle par laquelle les rayons lumineux sont susceptibles de sortir de l’écran lorsque les sources lumineuses sont allumées.FIG. 2 is a side view of the bi-material screen 5 making it possible to view the thickness 52 of the latter and the characteristic according to which the patterns 8 of diffusing material extend partially in this thickness 52. FIG. in particular to observe the propagation of the light rays 9 emitted by one of the light sources 3 within the thickness 52 of the bi-material screen 5. It is understood from the partial arrangement in the thickness of the patterns 8 of material diffusing that at least some of the light rays emitted by the light source can extend from one edge to the other of the bi-material screen in the main direction of elongation of the light rays. The parallelepipeds 8 of diffusing material 7 are represented in the form of hatching and can for example be integrated within the bi-material screen 5 by overmolding the two materials forming this screen. In FIG. 2, the diffusing material 7 is partially arranged in the thickness 52 of the bi-material screen 5 while being all arranged on the side of the first face 53 of the bi-material screen 5. In particular, the first face 53 of the screen as the face facing away from the road scene on which to project the lighting and/or signaling beam, that is to say the face opposite to that through which the rays light are likely to come out of the screen when the light sources are on.
Les motifs, ou parallélépipèdes 8, de matériau diffusant sont ici agencés régulièrement le long de la direction d’émission principale des rayons lumineux dans l’écran bi-matière.The patterns, or parallelepipeds 8, of diffusing material are here arranged regularly along the main direction of emission of the light rays in the bi-material screen.
Plus particulièrement, afin de s’assurer que les rayons lumineux émis puissent aller d’un bord à l’autre de l’écran et ainsi rencontrer l’ensemble des motifs agencés ponctuellement au sein de l’écran, et afin de s’assurer que les motifs de deuxième matériau diffusant ne soient pas visibles lorsque le module lumineux est éteint, il est prévu que le deuxième matériau 7 s’étende sur la moitié ou moins de la moitié de l’épaisseur de l’écran bi-matière 5.More particularly, in order to ensure that the light rays emitted can go from one edge of the screen to the other and thus meet all the patterns arranged punctually within the screen, and in order to ensure that the patterns of second diffusing material are not visible when the light module is off, provision is made for the second material 7 to extend over half or less than half the thickness of the bi-material screen 5.
Comme cela a été dit précédemment, la source lumineuse 3 est au contact du bord 51 de l’écran bi-matière 5. Les rayons lumineux 9 traversent le bord 51 et se propagent le long de l’écran bi-matière 5. Les rayons lumineux 9 entrant en contact avec la première face 53 ou la deuxième face 54, parallèle et opposée à la première face 53, sont intégralement réfléchis par des réflexions totales internes successives, sans aucune déviation dès lors qu’ils circulent au sein du premier matériau 6. Lorsque les rayons lumineux rencontrent le matériau diffusant 7, une partie des rayons lumineux 9 continue sa propagation au sein de l’écran bi-matière, tandis qu’une seconde partie du rayon lumineux 9 est déviée par le motif formé par matériau diffusant 7 en direction de la deuxième face 54, selon un angle générant par la suite une sortie du guide des rayons lumineux par réfraction à travers cette deuxième face, en présentant un voile de diffusion du fait du taux de voile précédemment évoqué.As said previously, the light source 3 is in contact with the edge 51 of the bi-material screen 5. The light rays 9 pass through the edge 51 and propagate along the bi-material screen 5. The rays luminous 9 coming into contact with the first face 53 or the second face 54, parallel and opposite to the first face 53, are fully reflected by successive total internal reflections, without any deviation as soon as they circulate within the first material 6 When the light rays encounter the diffusing material 7, part of the light rays 9 continues its propagation within the bi-material screen, while a second part of the light ray 9 is deflected by the pattern formed by the diffusing material 7 in the direction of the second face 54, at an angle subsequently generating an output of the guide of the light rays by refraction through this second face, presenting a veil of diffusion due to the veil rate mentioned above.
La figure 3 représente un autre mode de réalisation d’un module lumineux 2 selon l’invention, qui diffère de ce qui précède par la forme des motifs de matériau diffusant, à savoir ici des bandes 11 qui s’étendent linéairement contrairement aux motifs ponctuels précédemment évoqués.FIG. 3 represents another embodiment of a light module 2 according to the invention, which differs from the above by the shape of the patterns of diffusing material, namely here strips 11 which extend linearly unlike the point patterns previously mentioned.
Les bandes 11 s’étendent de manière rectiligne du bord 51 jusqu’au bord opposé au bord 51 de l’écran bi-matière 5. L’écran bi-matière 5 représenté sur la figure 3 comprend une pluralité de bandes 11 de matériau diffusant 7, chacune des bandes 11 étant parallèles entre elles.The strips 11 extend straight from the edge 51 to the edge opposite the edge 51 of the bi-material screen 5. The bi-material screen 5 shown in FIG. 3 comprises a plurality of strips 11 of diffusing material 7, each of the strips 11 being parallel to each other.
Selon ce deuxième mode de réalisation, les sources lumineuses 3 sont disposées contre le bord 51 en regard de chacune des bandes 11 de matériau diffusant 7. Une telle disposition permet d’intensifier la diffusion des rayons lumineux par les motifs de deuxième matériau 7 et d’obtenir ainsi une luminosité plus intense au niveau des bandes 11 et d’accentuer la perception visuelle de ces motifs par un observateur extérieur lorsque les sources lumineuses sont allumées. Il est néanmoins possible de disposer les sources lumineuses 3 le long de la carte de circuits imprimés 4 sans pour autant que ces dernières soient en regard des bandes 11.According to this second embodiment, the light sources 3 are arranged against the edge 51 facing each of the strips 11 of diffusing material 7. Such an arrangement makes it possible to intensify the diffusion of the light rays by the patterns of second material 7 and thus obtain a more intense luminosity at the level of the strips 11 and to accentuate the visual perception of these patterns by an outside observer when the light sources are on. It is nevertheless possible to arrange the light sources 3 along the printed circuit board 4 without the latter facing the strips 11.
La figure 4 est une vue de côté de l’écran bi-matière 5 présenté sur la figure précédente. Il est ainsi possible de constater que la bande 11 de matériau diffusant 7 s’étend conformément à ce qui a été décrit précédemment, sur la moitié de l’épaisseur de l’écran bi-matière 5. Par ailleurs, la bande 11 s’étend selon un axe d’élongation principal 12, parallèle à la première face 53 et à la deuxième face 54, d’un bord 51 au bord opposé.Figure 4 is a side view of the bi-material screen 5 shown in the previous figure. It is thus possible to see that the strip 11 of diffusing material 7 extends in accordance with what has been described above, over half the thickness of the bi-material screen 5. Furthermore, the strip 11 is extends along a main elongation axis 12, parallel to the first face 53 and to the second face 54, from one edge 51 to the opposite edge.
Comme cela a été décrit précédemment, la source lumineuse 3 est disposée en regard de la bande 11 de matériau diffusant 7. Ainsi, la probabilité que les rayons lumineux émis par cette source lumineuse rencontrent un motif de matériau diffusant 7 est beaucoup plus élevée que lorsque le matériau diffusant 7 se présente sous la forme de motifs parallélépipédiques tel que présenté sur les figures 1 et 2.As described above, the light source 3 is placed opposite the strip 11 of diffusing material 7. Thus, the probability that the light rays emitted by this light source encounter a pattern of diffusing material 7 is much higher than when the diffusing material 7 is in the form of parallelepiped patterns as shown in Figures 1 and 2.
La figure 5 est une vue de côté de l’écran bi-matière 5 selon un troisième mode de réalisation du module lumineux. Tout comme pour le premier mode de réalisation, les motifs de matériau diffusant 7 sont ici des parallélépipèdes 8 disposés partiellement dans l’épaisseur 52 de l’écran bi-matière 5. Toutefois, contrairement au premier mode de réalisation, les motifs 8 sont disposés en alternance, le long de la direction d’émission principale des rayons lumineux, sur la première face 53 et la deuxième face 54. Là encore, la dimension des motifs en saillie des faces de l’écran est inférieure ou égale à la moitié de l’épaisseur de l’écran, de sorte qu’au moins une partie des rayons lumineux peut s’étendre du bord en regard des sources lumineuses jusqu’au bord opposé sans être en contact avec un motif de matériau diffusant, ce qui permet d’assurer que chaque motif soit éclairé. L’alternance des motifs sur une face puis l’autre permet de fiabiliser la fabrication par injection de l’écran bi-matière, en s’assurant que suffisamment de matériau de base, transparent, 6 soit agencé entre deux motifs 8 voisins le long d’une face. Cet agencement permet par ailleurs, lorsque le module présente un aspect allumé, de fournir une impression d’image tridimensionnelle à l’observateur extérieur. Figure 5 is a side view of the bi-material screen 5 according to a third embodiment of the light module. Just as for the first embodiment, the patterns of diffusing material 7 are here parallelepipeds 8 arranged partially in the thickness 52 of the bi-material screen 5. However, unlike the first embodiment, the patterns 8 are arranged alternately, along the main direction of emission of the light rays, on the first face 53 and the second face 54. Here again, the dimension of the patterns protruding from the faces of the screen is less than or equal to half of the thickness of the screen, so that at least part of the light rays can extend from the edge opposite the light sources to the opposite edge without being in contact with a pattern of diffusing material, which makes it possible to ensure that each pattern is illuminated. The alternation of the patterns on one side then the other makes it possible to make the manufacturing by injection of the bi-material screen more reliable, by ensuring that enough base material, transparent, 6 is arranged between two adjacent patterns 8 along on one side. This arrangement also makes it possible, when the module has an illuminated appearance, to provide an impression of a three-dimensional image to the outside observer.
La figure 6 représente un dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 comprenant un module lumineux 2, conforme à l’enseignement de ce qui vient d’être décrit, ainsi qu’une unité d’éclairage et/ou de signalisation 13. Cette dernière est configurée pour émettre au moins un faisceau lumineux 14 sur une scène de route en amont ou en aval du véhicule. Le module lumineux 2 et l’unité d’éclairage et/ou de signalisation 13 sont disposés au sein d’un boîtier 15 muni à une extrémité d’une surface vitrée 16 venant fermer le logement défini par le boîtier. La surface vitrée 16 est disposée en travers de la trajectoire du faisceau lumineux 14 de l’unité d’éclairage et/ou de signalisation 13, ainsi que de la trajectoire des rayons 10 émis en sortie du module lumineux 2. Le dispositif d’éclairage et/ou de signalisation 1 peut ainsi être par exemple un phare du véhicule, un feu arrière, un feu stop ou tout autre type de dispositif d’éclairage et/ou de signalisation d’un véhicule automobile.FIG. 6 represents a lighting and/or signaling device 1 comprising a light module 2, in accordance with the teaching of what has just been described, as well as a lighting and/or signaling unit 13. The latter is configured to emit at least one light beam 14 on a road scene upstream or downstream of the vehicle. The light module 2 and the lighting and/or signaling unit 13 are arranged within a casing 15 provided at one end with a glazed surface 16 which closes the housing defined by the casing. The glazed surface 16 is arranged across the path of the light beam 14 from the lighting and/or signaling unit 13, as well as the path of the rays 10 emitted at the output of the light module 2. The lighting device and/or signaling device 1 can thus for example be a headlight of the vehicle, a rear light, a brake light or any other type of lighting and/or signaling device of a motor vehicle.
Le module lumineux 2 tel que représenté sur la figure 6 est conforme à ce qui a été précédemment décrit en ce qu’il comporte au moins écran bi-matière 5 formé de deux matériaux à taux de voile différents et avec un matériau diffusant s’étendant partiellement sur l’épaisseur de l’écran.The light module 2 as represented in FIG. 6 conforms to what has been previously described in that it comprises at least a bi-material screen 5 formed of two materials with different haze rates and with a diffusing material extending partially on the thickness of the screen.
Tel qu’illustré, le module lumineux comporte plus particulièrement ici deux écrans bi-matière 5 disposés sensiblement en parallèle et superposés l’un par rapport à l’autre selon une direction parallèle ou sensiblement parallèle au trajet des rayons 10 en sortie des écrans. Tel que cela a été décrit précédemment, chacun des écrans bi-matière 5 est parcouru par les rayons lumineux émis par les sources lumineuses 3 disposées contre un bord des écrans bi-matière 5. Afin d’alimenter toutes les sources lumineuses 3, la carte de circuits imprimés 4 s’étend de manière perpendiculaire ou sensiblement perpendiculaire aux deux écrans bi-matière 5. A titre d’exemple, la carte de circuits imprimés 4 peut comprendre deux rangées parallèles de sources lumineuses 3, les rangées étant séparées d’une distance égale à une distance séparant les deux écrans bi-matière 5. Une pluralité de rayons 10 émerge ainsi de chaque écran bi-matière 5. Le fait d’avoir deux écrans bi-matière 5 agencés l’un derrière l’autre permet de donner une impression de trois dimensions à un observateur extérieur lorsque les motifs de matériau diffusant sont éclairés.As illustrated, the light module comprises more particularly here two bi-material screens 5 arranged substantially in parallel and superimposed with respect to one another in a direction parallel or substantially parallel to the path of the rays 10 exiting from the screens. As described above, each of the bi-material screens 5 is traversed by the light rays emitted by the light sources 3 arranged against an edge of the bi-material screens 5. In order to supply all the light sources 3, the card of printed circuits 4 extends perpendicularly or substantially perpendicular to the two bi-material screens 5. By way of example, the printed circuit board 4 may comprise two parallel rows of light sources 3, the rows being separated by a distance equal to a distance separating the two bi-material screens 5. A plurality of rays 10 thus emerge from each bi-material screen 5. The fact of having two bi-material screens 5 arranged one behind the other makes it possible to give a three-dimensional impression to an outside observer when the patterns of scattering material are illuminated.
Les rayons 10 sortant de chaque écran bi-matière du module lumineux 2 peuvent être complémentaires au faisceau lumineux 14 de l’unité d’éclairage et/ou de signalisation 13. Autrement dit, la fonction du module lumineux 2 est identique à la fonction de l’unité d’éclairage et/ou de signalisation 13, l’objectif étant de regrouper chaque rayon 10 et le faisceau lumineux 14 afin de former un rayonnement lumineux global et homogène. Le module lumineux 2 permet ainsi un apport en intensité lumineuse afin de garantir un rayonnement lumineux global à haute intensité lumineuse sans avoir besoin de surdimensionner l’unité d’éclairage et/ou de signalisation 13.The rays 10 emerging from each bi-material screen of the light module 2 can be complementary to the light beam 14 of the lighting and/or signaling unit 13. In other words, the function of the light module 2 is identical to the function of the lighting and/or signaling unit 13, the objective being to group together each ray 10 and the light beam 14 in order to form a global and homogeneous light radiation. The light module 2 thus allows a contribution in light intensity in order to guarantee overall light radiation at high light intensity without the need to oversize the lighting and/or signaling unit 13.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention.
L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un module lumineux comprenant un écran bi-matière composé d’un matériau transparent et d’un matériau diffusant permettant de former un éclairage homogène tout en étant non visible en aspect éteint. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un module lumineux conforme à l’invention.The invention, as it has just been described, achieves the goal it had set itself, and makes it possible to propose a light module comprising a bi-material screen composed of a transparent material and a diffusing allowing to form a homogeneous lighting while being not visible in extinguished aspect. Variants not described here could be implemented without departing from the context of the invention, provided that, in accordance with the invention, they include a light module in accordance with the invention.
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